導語：如何才能寫好一篇食品工業，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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英文名稱：Science and Technology of Food Industry

主管單位：

主辦單位：北京市食品工業研究所

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語

種：中文

開

本：大16開

國際刊號：1002-0306

國內刊號：11-1759/TS

郵發代號：2-399

發行范圍：國內外統一發行

創刊時間：1979

期刊收錄：

CA 化學文摘(美)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽：

聯系方式

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食品工業企業依據QB/T4111-2010《食品工業企業誠信管理體系（CMS）建立及實施通用要求》建立文件化的誠信管理體系，且至少連續運行3個月，則可以申請誠信管理體系評價。

1.評價申請

食品工業企業自愿向評價機構提出食品工業企業誠信管理體系評價申請，申請填寫《食品工業企業誠信管理體系評價申請表》，同時提交申請表中要求的資格、資質和產品檢測等文件。

2.評價受理

評價機構接收到《申請表》后，應審查企業提交的申請書文本，確定企業符合申請條件，明確企業申請評價的范圍、申請企業的運作場所、誠信管理體系建立及運行基本情況，申請企業和評價機構在進行誠信管理體系評價活動的理解上不存在任何已知偏差，同時確保評價機構有資格有能力開展對申請企業的誠信管理體系評價工作，評價機構受理申請。

3.文件評價

企業應提交食品工業企業誠信管理體系文件材料至評價機構，主要含標準中要求的程序、制度和相關作業指導書及標準條款中要求的文件。評價機構應對企業提交的文件材料進行文件評價，并出具文件評價結論，作為是否進行現場評價的依據。如不符合標準要求，則根據文件評價報告進行糾正，直到誠信管理體系文件符合進行現場評價的條件。

4.現場評價

評價機構根據文件評價結論進行現場評價，現場評價重點關注食品工業企業誠信管理體系的實施運行情況，即符合誠信管理體系標準或其他規范性文件下，對誠信方針、目標和所確定的誠信因素運行控制情況，對誠信績效、運行控制目標和指標，進行的監視、測量情況。

5.評價結論

食品工業企業誠信管理體系評價結論通常為不同意推薦、同意推薦、暫緩推薦頒發證書。不同意推薦通常是指建立并實施的誠信管理體系不滿足標準要求，存在嚴重不符合問題；同意推薦是指建立并實施的誠信管理體系基本符合標準要求；暫緩推薦是指建立并實施的誠信管理體系存在嚴重不符合項，但在規定限期內可采取糾正措施，如符合要求，則可以轉化為同意推薦。

6.糾正措施和措施驗證通常同意推薦和暫緩推薦都會有不符合項的產生，暫緩推薦的不符合項均為嚴重不符合項。但通過有效的糾正，使不符合得以在規定期限內改善，并得到驗證，仍可推薦頒發證書。措施驗證通常是文件驗證或現場驗證。

7.評價審定

為了保持公正性并驗證評價的有效性，評價機構應組織專業人員對誠信管理體系評價組工作進行審定，含評價流程，評價公正性，材料的真實、齊全，所有不符合項已整改并達到相關要求等，以對評價結果做出合理判定。

8.評價公示

根據工信部的要求，評價機構對評價結果做出公正合理的頒證判定之后，需在食品工業企業誠信體系平臺上進行公示，以確保評價的公正性與可被監督。公示7個工作日，無異議，則可以頒發誠信管理體系證書。

9.頒證及證后監督

評價機構依據評價審定結果和評價公示結果，對符合評價要求的食品工業企業頒發證書。對不符合評價要求的食品工業企業，評價機構應以書面形式明示其不能通過評價的原因。食品工業企業誠信管理體系證書為評價機構采用由工信部頒布的證書式樣。誠信管理體系證書有效期為3年，評價機構應對證書進行規范化和有效性管理，對獲證企業實施每年不少于一次的監督檢查，重點檢查不符合項的糾正情況，誠信管理體系是否發生變化以及這些變化對管理體系動作的有效性有否影響和誠信管理體系中關鍵項目的執行情況。

二、評價申請過程中的注意事項

食品工業企業在申請誠信管理體系評價時，需要按照以上流程開展體系評價相關工作，這就需要企業充分了解和理解國家工信部及評價機構的相關文件和要求，這里簡單介紹整個流程中企業應注意的事項。

1.申請表的填寫

食品工業企業可向評價機構索取《食品工業企業誠信管理體系評價申請表》。申請表填寫中要注意明確企業申請誠信管理體系評價的范圍，其中一是要明確企業的地址，如注冊地址、生產場所、辦公地址，二是要明確企業生產產品類別名稱，三是要明確企業所進行的圍繞產品的經營管理活動，如研發、生產、品控、銷售、綜合管理等活動。申請表中的另一注意事項是生產企業的外輔機構與企業關系的描述，如有無產品委托加工機構，企業經營活動有無外包機構，如食堂、物流、消殺、保安、清潔等等。如有，應列明其合作方及合作方式。

2.文件材料的提供

食品工業企業接到《受理通知書》后，需提交誠信管理體系文件材料至評價機構。文件材料是評價機構進行文件評價的依據，也是企業正常運行誠信管理體系的依據。因此，企業應保證文件材料提供的齊全、真實，且正常執行。有些企業為了建立體系應付評價獲得證書而建立文件材料，并沒有在企業經營活動中執行，導致現場評價無相關記錄，或記錄不真實，這不僅給企業增加了負擔，也會對評價結果產生不良影響。

3.現場評價

食品工業企業應充分重視誠信管理體系的現場評價，QB/T4111-2010《食品工業企業誠信管理體系（CMS）建立及實施通用要求》對企業最高管理者提出了要求，因此，企業最高管理者及管理層應充分理解并實施其要求，出席并配合誠信管理體系現場評價活動，保證活動的正常順利進行，同時促進誠信管理體系的有效運行。

4.證書使用和要求

食品工業企業在產品變更，過程（設備）變更，管理體系的變更，經營范圍和廠址的變更，企業所有權的變動或組織結構的重大調整等影響到誠信管理體系評價范圍的變更時，應及時向評價機構提出換證/評價范圍變更的申請。獲證企業只能用證書和標志證明其誠信管理體系符合特定的標準，不得以任何可能誤導產品或服務合格的方式使用證書。當證書被暫停、撤銷或注銷后，不得繼續進行任何涉及評價內容的廣告宣傳，并按要求交回所有的評價文件。

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[關鍵詞]　酶制劑：食品：釀造：應用

酶制劑作為一種生物催化劑，具有高度的專一性和極高的催化效率。在我國己批準使用于食品工業的酶制劑有α―淀粉酶、糖化酶、固定化葡萄糖異構酶、術瓜蛋白酶、果膠酶、β―葡聚糖酶、葡萄氧化酶、α―乙酰乳酸脫氮酶等，主要被應用于果蔬加工、焙烤，乳制品加工等方面。

一、酶制劑應用于果蔬加工

1.提高果槳出汁率。在提高果蔬出汁率方面應用最廣泛的酶是果膠酶，其次是纖維素酶。果漿榨汁前添加一定量果膠酶可以有效地分解果肉組織中的果膠物質，使果汁粘度降低，容易榨汁、過濾，從而提高出汁率。纖維素酶可以使果蔬中大分子纖維素降解成分子量較小的纖維二糖和葡萄糖分子，破壞植物細胞壁，使細胞內溶物充分釋放，提高出汁率。并提高可溶性固形物含量。

2.澄清果蔬汁。果漿經榨汁、篩濾后，果汁中仍存在一些非常細小卻能導致果蔬汁產生混濁的聚合物和固體顆粒。如果膠物質、淀粉、其他多糖類物質等，它們是引起果蔬汁混濁和褐變的主要原因。如果在新鮮果蔬汁(或經殺菌后的果蔬汁)中加入果膠酶、纖維素酶、α―淀粉酶、木瓜蛋白酶(可視混濁成分選擇一種或幾種)，可將上述物質大部分降解為半乳糖醛酸、葡萄糖、氨基酸和其他產物，使果蔬汁澄清，同時可明顯提高澄清汁的營養成分和穩定性。

3.增香、除異味。果蔬汁在加工過程中，咸味物質損失，但風味前體物質仍然存在。研究表明，單萜類化合物是嗅覺最為敏感的芳香物質。果蔬中大多數單萜物質均以吡喃、呋喃糖以鍵合態形式存在，并且在果蔬成熟后仍有大量這種鍵合態的萜類未被水解。通過添加β―葡萄糖苷酶可釋放果蔬汁中的萜烯醇，增加香氣。有實驗證明。α―L―吡喃李耱苷酶或o―L―呋喃阿拉伯糖苷酶可釋放水果中的沉香醇和香葉醇，使果汁增香。酶制劑在柑桔果汁中可除去由柚皮苷和檸檬苦素類似物而引起的苦味。如添加柚皮苷酶可使柚皮苷水解成野黑櫻素和鼠李糖；加入檸檬營素脫氫酶可把檸檬酸苦素氧化成檸檬苦素環內酷。從而達到脫苦降苦的目的。

二、酶制劑應用于焙烤食品

1.a―淀粉酶在面包中的應用。在面包粉中添加適量的。α―淀粉酶，可使面包體積較空白面包提高10％左右，這是因為烘烤面包時，α―淀粉酶水解部分淀粉。生成糊精和糖，降低了面團粘度，導致面團膨脹率提高，焙烤后面包體積增大，面包心柔軟度變好。周素梅等(1998)實驗證明，在面包粉中添加一種從基因工程改性細菌中得到的麥芽糖α―淀粉酶，表現出顯著的抗面包老化作用，可以延長面包貨架期。

2.蛋白酶在烘烤食品中的應用。蛋白酶添加到面粉中，使面團中的蛋白質在一定程度上降解成肽和氨基酸，導致面團中的蛋白質含量下降。面團筋力減弱，滿足了餅干、曲奇、比薩餅等對弱面筋力面團的要求。同時，蛋白質的降解更有利于人體對營養物質的吸收。研究發現，還有一些蛋白酶，如“Mile―nsyinc”真菌蛋白酶，用于面包制作中，能夠水解面筋內部的某特定位置化學鍵，從而改善面團延伸性，提高面包的對稱性和均勻性，對面包的結構及風味均有改善。

3.葡萄糖氧化酶應用于面包生產。葡萄糖氧化酶因具有良好的氧化性可顯著增強面團筋力，使面團不粘，有彈性；醒發后，面團潔白有光澤，組織細膩；烘烤后，體積膨大、氣孔均勻、有韌性、不粘牙。同時隨著葡萄糖氧化酶添量的增加，面包抗老化效果也隨之增加，并且效果顯著于漠酸鉀。

三、酶制劑應用于乳制品

1.原料乳通過凝乳酶作用制干酪，具體工藝：原料乳―殺菌―乳酸發酵―加凝乳酶靜置、凝固―切割―過濾分離乳清―加食鹽成凝乳―壓榨―成熟―干酪。凝乳酶作用原理：(1)酪蛋白在凝乳酶作用下，形成副酪蛋白；(2)副酪蛋白在游離鈣存在下，在副酪蛋白分子問形成“鈣橋”，使副酪蛋白的微粒發生團聚作用而產生凝膠體。

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1.初步形成了產業集聚趨勢，形成了了一批知名品牌

河南食品加工產業集聚發展趨勢明顯，如河南漯河發展成了著名的休閑小食品生產基地，鄭州則是全國最大的速凍食品產業基地。在漯河、鄭州、許昌、周口、安陽、鶴壁的產業集聚區域集中了全省的61.2%的食品工業，有力帶動了當地經濟的發展。在河南各地的食品產業集聚區，涌現出了眾多知名品牌，如雙匯、思念、三全、蓮花味精、十三香調料等享譽全國。鄭州三全在速凍食品市場的占有率位居全國前列。雙匯集團是我國第一個銷售額超過百億的肉類加工企業。華英集團是目前世界上最大的鴨加工企業。雙匯、思念、蓮花在2009年分別以90.54億元、44.90億元、16.08億元的品牌價值，名列“中國500最具價值品牌”評選中的第71位、180位和390位。

2.產業鏈條得到延伸和完善

河南大力實施龍頭企業帶動產業結構升級戰略，通過產業鏈上下游的聯動發展，拉長產業鏈條，形成了產、供、銷一條龍的發展格局。眾品集團通過多種模式培育了與國際標準接軌的農產品原料供應基地，為當地農民提供了6萬多個就業崗位，形成了60多億元的產業鏈；華英集團堅持“貿工農一體化、產銷一條龍”的發展之路，通過“公司+基地+農戶”的經營模式，帶動了8000農戶、近3萬人實現了脫貧致富，有效促進了當地經濟的快速發展。

二、河南食品工業發展存在的問題

在快速發展的同時，河南食品工業也存在一些問題。主要表現有：

1.產品結構層次低，精深加工水平不高

河南食品工業大多數屬于農副食品原料的初級加工，精深加工程度不高。產品種類主要是糧食制品和肉制品，糧食制品大部分以小麥為原料，肉制品主要以生豬為原料。由于轉化程度比較低，農產品原料沒有更充分地高效利用，造成了產品資源的浪費。產品科技含量和附加值低，在激烈的市場競爭中處于劣勢。

2.多數企業規模小，抗風險能力差

河南大多數食品工業企業規模偏小。由于企業規模小，抗風險能力差，在遇到原材料成本上揚、市場激烈競爭時期，企業的生產經營就不穩定。企業規模小還造成融資能力不強，由于資金短缺，企業在新產品開發、項目建設、擴大規模、開拓市場等方面都受到制約。

3.研發投入不足，企業創新能力較弱

河南多數食品加工企業缺少現代化的生產設備，機器陳舊，損耗偏高。很多企業的研發投入明顯不足，產品自主創新能力不強。作為全國食品工業的第二大省，河南食品工業的新產值率僅居第七位。

三、河南食品加工業發展對策

隨著高新技術的發展，發達國家的食品工業已經向深度加工轉型，高科技、生態型食品工業穩步發展。主要表現是食品工業化程度越來越高，產業集中度不斷提高，加工技術裝備高新化趨勢明顯，安全綠色食品蓬勃發展。河南要進一步構建現代食品產業體系，向食品工業強省跨越，實現從“中國糧倉”到“世界餐桌”的轉變，就要緊跟世界食品工業的發展趨勢，促進產業集聚，從強化品牌建設入手，積極開發生態產品，抓好食品安全管理，調整產品結構，促進產品升級，提升市場競爭能力。

1.促進產業集聚

單獨的中小企業往往由于資金短缺，信息閉塞、在市場競爭中缺乏足夠競爭力。作為農業大省，河南要發展食品工業，就要改善眾多中小企業分散經營的局面，引導和促進產業集聚，加強企業之間的合作。如果眾多中小企業通過集群發展，就能夠依靠分工協作和優勢互補作用，提高生產效率和創新能力、增強市場應變能力、獲得盈利能力的增長，有力促進產業升級、利于形成聚集經濟效應，帶動區域經濟的發展。

2.加強品牌建設

實施品牌戰略，是食品加工企業以品牌培育的需求形式強化內涵建設，提升生產質量，提升服務水平，增強核心競爭力的重要舉措。河南一直堅持實施名牌戰略，目前全省共有著名商標96個，中國馳名商標1個，中國名牌產品10個。這些品牌注重生產新興食品，增加花色品種，提高產品層次，擴大影響力，提高了河南食品在國內市場的占有率。只有繼續加強品牌建設，借助品牌強大的市場功能、信用功能、識別功能塑造河南糧食加工企業的產品形象，才能在國內外市場創造出競爭優勢。

3.發展生態食品

現代消費者對生態食品的需求很高，不僅要吃飽，還要吃得健康，天然。綠色食品、有機食品已經越來越受到消費者的歡迎，很多發達國家也制定了綠色食品相關生產標準和準入條例。河南食品加工企業要提升產品競爭力，就要勇于和國際接軌，扶持綠色無公害食品的生產，嚴格按照國際標準生產加工，在原料生產和產品加工過程中按要求不使用農藥、生長激素、化學添加劑等，保證食品不受污染。同時，管理部門要加強對有機食品的認證，促進河南食品的出口增長。

4.保證質量安全

食品質量安全是保障民生之根本，為消費者提供安全放心的產品是食品加工企業的天賦責任。只有確保消費者吃得放心，扎扎實實把產品質量做好，河南食品工業才能在競爭中形成良好的口碑和長久的品牌優勢。保證質量安全的途徑是引入標準化管理。要積極引導企業提高管理水平，加強標準化生產，規范生產經營行為。積極推行GMP認證、ISO9001等質量管理認證的先進經驗，構建與國際接軌、適合省情的河南食品工業標準體系，建立糧油產品、果蔬產品、肉制品、乳制品等主要食品加工質量控制技術規范，為河南食品工業的健康發展提供保障。

5.調整產品結構

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在食品加工過程中添加綠茶成分,可以與食品中的蛋白質等成分的相互作用來提高食品風味,并能掩蓋異味。茶氨酸可替代甜味劑抑制食品中的苦味和辣味[2]。田國軍[3]等以草魚魚糜為原料,綠茶茶粉為輔料,開發茶香風味魚脯。該魚脯口感獨特,甜咸適中,既保留了魚的原有風味,又具有綠茶的清香。鄧開野[4]等以茶葉浸提液和豬肉為原料,采用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌作為發酵劑,在85℃條件下浸泡3~4min,發酵制備的茶風味乳酸發酵香腸酸味較強,質地較緊密、細膩,口感舒適。

2肉質食品護色和保鮮

茶多酚作為一種優異的抗氧化劑,能降低脂肪氧化速度、清除自由基;并能與蛋白質進行絡合,使蛋白質結構相對穩定,不易降解;同時還可以抑制細菌的繁殖;以及防止天然色素受光氧化作用而褪色。黃賓[5]等對茶多酚、溶菌酶、丁香和桂皮對冷卻豬肉中常見的腐敗菌和致病菌的抑菌效果進行研究表明:茶多酚對冷卻肉中常見腐敗菌和致病菌都具有很強的抑菌作用,最低抑菌濃度為0.5%。廖丹[6]等將抗氧化劑茶多酚添加到魚糜中,通過對魚油的酸價、過氧化值、丙二醛含量等因素變化的研究,結果證明0.05%茶多酚對冷藏魚糜保鮮效果較好。李盛華[7]等對茶多酚、異Vc鈉、植酸、檸檬酸等幾種單一護色劑及其搭配組合對肉制品的護色效果進行研究,通過正交實驗得到茶多酚0.03%、異Vc鈉0.04%、檸檬酸0.10%、植酸0.0%l一組護色劑能使低溫肉制品保色存儲24d。將茶粉添加肉制品中,不僅使肉制品發出誘人的淡淡茶香,而且可以抑制脂肪的氧化和提高呈色的穩定性,延長產品的貨架期,還可以增添對人體有益的活性成分,改善其營養結構,促進肉制品向營養保健型發展。

3食品脫臭

綠茶中的茶多酚易與硫化氫結合生成絡合物,有效降低小分子含硫物質的含量,從而達到脫臭的目的。張民[8]等研究了海帶提取物、茶多酚、β-環糊精對大蒜臭味的脫除效果,結果表明:茶多酚對大蒜臭味具有良好的脫除效果。綠茶對生活相關的食品廣泛存在各種臭氣物質,如蒜臭、腥臭具有較強的清除作用,有望用于其他食品的脫臭[9]。

4形成凝膠

綠茶對凝膠形成的輔助作用主要依靠其含有的兒茶素類、黃酮類、花色素類和酚酸類化合物,由于其分子結構中具有多個反應活性基團和活性位點,可使其發生多種化學反應。劉焱[10]等將茶多酚添加到魚糜中,研究冷藏或冷凍魚糜的含水量、凝膠強度等的變化。結果表明:添加茶多酚能顯著地延緩冷藏魚糜凝膠強度的降低,而對冷凍魚糜凝膠強度的影響不明顯。李菁[11]等將茶多酚分別添加到3種不同凝固劑生產的豆腐中,考察茶多酚對各種豆腐凝膠特性的影響。結果發現,隨著茶多酚添加量的增加,3種豆腐的凝膠強度均有所增加,持水率則出現不同程度的下降,并推測茶多酚與豆腐中大豆蛋白的相互作用是通過某種化學鍵的力來實現的。

5用作食品包裝材料

綠茶中茶多酚可和其他單體發生共聚反應形成高分子共聚物,用于食品包裝。加拿大安大略省Gueph大學食品技術中心的科研人員成功研制出一種新型耐高溫食品包裝材料PEN聚乙烯茶酚樹脂。采用這種PEN聚乙烯茶酚樹脂材料與目前傳統食品包裝材料PET聚對苯二甲酸乙二醇酯混合后形成了PEN/PET新型材料,具有耐高熱、抗脆裂、不怕潮濕、抗氧化和耐紫外線輻射等優點。畢紅[12]等以茶葉中浸提的茶單寧為原料,合成了生物降解型聚氨酯泡沫材料,該材料屬半晶高聚物,機械強度較普通聚氨酯強,降解也比普通聚氨酯快,且在自然環境中能完全生物降解,尤其適用于果品行業。

6作為保健食品的功能因子

6.1富含茶多酚的功能食品

茶多酚約占茶葉干質量的25%,它具有防治心血管疾病、防癌抗癌、抗衰老、抗輻射等方面的保健功能。楊世軍[13]等以茶提取物茶多酚、荔枝汁等為主要成分研制出具有抗疲勞和抗氧化作用,并有一定延緩衰老作用的保健功能飲料。2003年日本花王開發出以兒茶素為主原料的降脂減肥茶飲料,第一個獲得日本厚生省的功能食品批文,并在日本市場一舉成功。

6.2富含茶氨酸的功能食品

2002年,L-茶氨酸被美國健康食品領域評為最具潛力的熱點天然產物之一。茶氨酸不僅可作為鎮靜劑中的有效成分,還可促進大腦的學習和記憶功能,并對帕金森氏癥、老年性癡呆、傳導神經功能紊亂等疾病起預防效果。廣泛應用于點心類、糖果及果凍、飲料、口香糖等食品中。并且添加了茶氨酸后,不會產生不好食用、不好飲用、口感下降等問題[14]。日本麒麟公司新開發的“生茶”飲料中添加了茶氨酸,深受消費者喜愛[15]。

6.3富含茶多糖的功能食品

茶多糖能降血糖、防治糖尿病,還具有降血脂、抗動脈粥樣硬化、降血壓、抗凝血、抗血栓、防治心血管疾病等作用。游見明[16]等以茶多糖作為啤酒生產輔料應用于啤酒生產過程中,釀成的含茶多糖的啤酒,酒體金黃、清亮透明,口味純正、爽口、純厚,殺口力強,既保持了傳統啤酒的風味,又獲得了對人體的保健功能。

7食品去毒

綠茶可以和食品中的一些毒素例如甲醛、亞硝酸鹽等發生物理作用或化學反應,從而抑制或消除這些物質,使食品的毒性基本消除。杜偉[17]等在火腿腸加工中添加茶多酚,可以使產品中亞硝酸鈉的殘留量降低到57.54%。賀觀群[18]等用5%(W/W)冷卻后的茶葉水溶液洗滌新鮮蔬菜和肉制品,可以使亞硝酸鹽含量分別減少52.99%和56.40%(P<0.01)。浙江興業集團有限公司聯合浙江工商大學用60%純度的茶多酚浸泡魷魚絲10~12h,能使其中的甲醛含量由原來的30mg/kg降低到10mg/kg以下。

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根據國家統計局統計數據分析，2013年1—6月，全國規模以上食品工業企業35263家，與上年底相比增加1571家，增幅4.7%。食品工業以占全國工業6.8%的資產，實現了占比9.8%的主營業務收入，創造了占比

12.7%的利潤總額，上繳稅金占全國工業的20.9%。食品工業在全國工業經濟中的支柱作用明顯。

《綱要》強調要發展“方便營養加工食品”。當前，“方便營養加工食品”是年輕一代城鄉居民日常生活消費的主要選擇。因此，要“加快發展符合營養科學要求和食品安全標準的方便食品、營養早餐、快餐食品、調理食品等新型加工食品，不斷增加膳食制品供應種類”。食品工業應最大限度地滿足新時期新一代居民的食品消費新需求。

《綱要》還提出“加快傳統食品的工業化改造，推進農產品綜合開發與利用”。中華民族在5000年的發展過程中傳承下來的傳統食品豐富多彩，在國內外廣受歡迎，具有強烈的市場需求。在工業化、自動化和信息化水平不斷提高的新時代，傳統食品工業的工業化、標準化和自動化，將是中國食品工業可持續發展、產業轉型升級、適應新的消費需求、傳承中華民族文化和歷史所面臨的新挑戰，也是產業發展的新機遇。

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【關鍵詞】生物技術;食品工業;應用

生物技術能夠實現產業、社會、經濟和生態效益的統一。食品工業正向著全面深入運用生物工程技術結合設備化、智能化以及低耗高效系統工程的方向發展。生物技術包括傳統生物技術和現代生物技術。生物技術生物工程在21世紀發揮了越來越重要的作用，在生物技術快速發展的過程中，生物技術在食品中的應用得到了人們的廣泛關注。但同時，生物技術在應用過程中產生的一些安全性問題也需要引起重視。

一生物技術在食品工業中的應用

在食品加工行業，動物和植物是基本的原料。我們知道，如果原料的品質較好，那么它在貯運加工中的性能就較好，且產品質量能夠得到保障。生物技術在動植物原料和材料品質的一個重要應用是機械能改良，其本質是通過DNA重組技術，采用DNA分子克隆對蛋白質分子進行定位突變的所謂蛋白質工程。經過該工程處理之后，食品的營養價值更高，食品的加工性能更好，其科學價值極大，且應用前景是非常廣闊的。第一，生物技術在動物原料和材料品種改良中的應用。近年來，生物技術在動物原料和材料品種改良的應用發展很快，這種改良對于食品工業發展的推動作用較大。在基因工程中，生產得到的動物生長激素能夠使動物的發育和生長速度加快，從而縮短動物的生長周期，改變動物的營養品質。一個典型的案例就是把豬生長激素注入豬的體內，降低豬的脂肪含量，這樣就有利于對肉食品質進行優化和改善。又如，在牛乳的加工中，牛奶容易發生沉淀。如果使用基因操作，增加K—酪蛋白編碼基因的拷貝和置換，那么就可以使牛奶的磷酸化程度增加，這樣就可以使牛奶熱穩定性更強，還能防止煉乳凝結現象的產生。第二，生物技術在植物性食品中原料和材料品種改良中的應用。利用基因工程的培育功能，可以使植物的性能更好，比如抗高溫、抗病毒、防蟲害等。培育少脂肪的油料作物，多蛋白、富含某些營養素等優質主食（大米、小麥等）作物，提高作物的營養成分。當今，很多國家在這方面進行了深入研究。比如，對馬鈴薯進行基因改造，可使固形物的含量增加；大豆在基因改造之后，可以提高不飽和脂肪酸的比例，從而提升食用油的品質。為了使谷物蛋白質中氨基酸含量更高，生物工程學家可以使用基因工程，提高谷物蛋白的營養價值。這樣一來，就可以降低我國農業生產的負擔。目前我國已有越來越多的農民不再務農，大量的農田被荒廢，其中很大一部分原因是因為農作物生產的效益太低。如果能夠對農作物進行基因改造，使單位面積的農作物產量提高，也許能夠使該問題得到緩解。第三，生物技術在保健食品中的應用。目前，隨著人們對保健食品需求的增加，人參、西洋參、長春花、紫草等植物的細胞培養發展潛力增加。所謂植物細胞培養技術，其本質是一種無菌培養技術。該技術把植物組織、感官或細胞在特質的培養基進行培養，最終得到所需要的生物產品。細胞工程大量控制性的培養技術在免疫球蛋白以及生長激素的生產中應用廣泛。在具體的生產過程中，通常是基因工程技術重組分子，對動物細胞進行培養，實現批量生產。

二生物技術在食品工業中的應用前景分析

1.充分利用生物資源，研發新型生物技術產品

在我國輕工業食品的產業發展規劃中，未來發展的總目標是要充分利用生物資源研發新型生物技術產品。通過把現代生物技術跟食品技術結合起來，對新型生物技術產品進行研發。其中，重點研究領域包括這幾個方面：新酶品種開發及其應用、遺傳育種、生物法替代化學合成，生產安全性能更好的食品添加劑；使用生物技術深度加工原料，在這個過程中，需要保障對環境產生的污染最低化。另外，在食品加工產業發展的過程中，我們發現生物技術產物的分離提取水平不高，這也是其中一個瓶頸，因此，我國應當重視這方面技術的研發。另外，在監控生產方面，可研發功能更加完善的生物傳感器。

2.生物技術推動經濟、生活及應用科學的發展

在對生物技術逐步深入研究的過程中，生物技術對經濟和生活中的改變是我們能夠感知到的。世界上有很多國家把食品工業中的生物技術作為重點發展對象。在食品資源改造以及生產工藝改良方面，生物技術提供了極大的方便。另外，生物技術在加工產品包裝，以及儲存和運送、食品檢測等領域的應用前景非常廣闊。生產基因工程食品從預言變為了現實。在生物技術發展的過程中，為基因重組技術的發展與進步帶來了巨大的推動作用。另外，生物技術在全球社會發展重大問題上能夠起到積極的作用。比如，糧食短缺問題和生態環境惡化問題在生物技術的幫助下，這些問題正在逐步得到緩解。

3.發展生物技術被國家列入國策是大勢所趨

最近幾十年來，國外一些發達國家，比如美國、日本等國家的生物技術對經濟發展的促進作用是有目共睹的。我國把生物技術作為高新技術中的第一位，對生物技術給予了高度重視。在生物基因工程技術的幫助下，食品更加豐富、更加健康營養，品種更加多。我相信，在不久的將來，生物技術將給食品工業帶來巨大的改變。綜上，隨著生物基因工程的發展，農業將會發生巨大的變化，農業生產能夠得到產量更高的糧食作物。在未來，生物技術將增加食品的種類，提高食品的營養價值；在安全性方面，生物技術可以提供對人們更加健康安全的食品；在環境友好方面，生物技術有利于食品工業的長久發展。生物技術在食品工業中的應用范圍非常廣泛，本文介紹的內容只是冰山一角。*作者單位：張易葳，湖北省宜昌市葛洲壩中學。

參考文獻

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微波(microwave)作為一種高頻電磁波，其頻率通常在300MHz到300GHz之間，波長通常為1×10-4-1m。對于在食品中的應用歷史而言，微波技術可以追溯到20世紀的40年代，之后的20年間發展非常的迅速，而且在世界上的不同國家也得到了廣泛地運用。跟國外的技術相比，我國的微波技術開始的比較晚，但是也取得了一定的成就，卻仍然存在技術比較落后，生產效率偏低，耗費能源較多的缺點。然而，作為一個農業大國，我國的食品工業產值僅僅是農業產值的20.7%，美國是160%，而日本是230%。所以對食品工業中的先進技術進行應用是非常有必要的，這樣微波技術就可以更為廣泛和更好地應用到食品工業領域，使得我國的食品工業可以趕上世界領先水平。

2、微波加熱技術的原理及特點

2.1原理

由于電磁場的功能及作用，在極性分子和非極性分子所構成的材料介質中，極性分子往往會通過電磁力而迅速向電場靠攏，并呈現出一定的排列格局。但通過微波發揮的功效，圍繞電場排列的分子便會以數十億每秒的頻率產生高速運動和變化，這種運動和變化會引起分子之間進行極力而強烈的摩擦，并產生相應的熱量。如此一來，這些電能就會透過微波技術的作用轉化成材料介質里面的熱量，從而達成微波加熱技術的功效。

2.2特點

2.2.1加熱較為均勻對材料進行外部加熱時，材料外部的溫度會愈見增高，從而提高了內外的溫差及加熱速度，隨之而來的是外面焦了里面卻還是生的。對微波技術而言，在對材料進行加熱時，會產生均勻熱量，不論內外的溫度都會一視同仁進行全面的加熱，不會產生上述的外焦里嫩的狀況。

2.2.2加熱速度較快微波加熱相對其他加熱技術從外部進行熱量滲透而言，它屬于內部加熱技術，并能夠將電磁的能量從內部滲透到材料介質上，從而轉化成熱能，透過介質由內向外擴散，不需要任何的熱導能，所以在很多的時間里，微波技術不僅加熱均勻，其加熱速度也較快。2.2.3具有選擇性加熱的特性對微波加熱技術來說，不同材質的加熱材料，其吸收微波熱能的程度也不同，一般而言，較為干燥的材料更容易加熱，這也說明微波具有選擇性加熱的特性。如水分子往往需要更多的微波熱能來進行加熱，才能達到人們加熱的要求，所以含水量較高的材質對微波熱能的吸收與耗損也比較高。

2.2.4節能高效微波對于聚乙烯、金屬類的反射微波等并不會充分加熱，其吸收微波熱能的效果也比較差。因而，加熱物體往往會放在金屬容易或者玻璃容器當中進行加熱，這樣微波加熱的熱能會集中被加熱容器中的物體所吸收，從而減少了熱能的浪費，達成了加熱功效，這也說明微波加熱技術具有節能高效的特點。

2.2.5加熱潔凈、營養成分高由于微波技術的作用，其中的被加熱物體往往能夠在微波與生物作用的低溫之下進行消毒殺菌，從而保證了食品的味道和營養成分不會流失，其色澤和口感也保持得較好。

3、微波技術在食品工業中的應用劉張虎

3.1微波技術在食品干燥中的應用

根據微波加熱技術的特點來看，微波在食品干燥中的運用功效非常好，它能夠將被加熱的物品由內向外進行迅速烘干，且烘干速度比一般的加熱技術要快很多。微波技術的干燥性能一般用于普通食品干燥、真空干燥以及冷凍干燥等的加工。盡管微波干燥功能具有加熱均勻、速度高效、清潔力度強等優勢，然而微波技術加熱的耗電量較高，尤其是對含水量高的食品而言，并不夠經濟實惠。所以在實際加工運用當中，微波加熱會與熱空氣干燥、近紅外干燥等技術合作使用，從而達到加熱效果好又經濟實惠的效果。

3.2微波技術在食品殺菌保鮮中的應用

生物體在受到微波輻射后，會產生極其復雜的效應。通常利用微波技術對生物體或者食品進行消毒殺菌時，其溫度會被加熱能迅速提高，從而殺死病菌，讓食品能夠保持其原本的顏色和味道，減少食品的營養成分的流失率。另外，對于含水量較高，微波技術難以達到較好的殺菌效果時，可以用它與其他殺菌技術結合使用，從而達到最優的殺菌效果。

3.3微波萃取技術在食品工業中的應用

目前，微波的萃取技術正逐漸應用到食品加工中的食品添加劑、食品香料、食品營養等各方面的萃取當中。微波萃取技術實際上是對萃取溶劑以及相關的物體材料通過均勻的加熱和高速的加熱達到萃取的目的。另外，在食品分離與檢測技術中，微波萃取功能也應用得較多。尤其在食品分析過程中，需要將待檢測的物質從不同質地的食品中萃取出來，如固體狀或者粘稠狀的食品，然而進行食品分析。

3.4微波技術在食品檢測中的應用

微波消解技術對于食品檢測中的樣品消解具有重要的實用功能，它對于一些含有重金屬的食品檢測工作意義重大。在用微波技術對需要檢測的樣品進行消解時，其消解速度一流，并且消解樣品的結果可以反復實用，具有極高的準確率。特別是對于含有As、Bi、Hg、Se等需要檢測的消解樣品，微波消解技術往往能較好的對其進行消解，所得結果也極為準確，便于人們檢測食品的可用性。

4、總結

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關鍵詞：納米技術；食品工業；應用

Abstract： The application of nanotechnology on food and food industry is introduced. Recent advances of the nanotechnology application in food processing， food packaging， food analysis is elaborated. The developing prospect of the technology in food industry is given.

Keywords： Nanotechnology； Nanofood； Food industry； Application

中圖分類號：TB383 文獻標識碼：A

納米技術也稱毫微技術，是研究結構尺寸在（0.1nm～100nm）內材料的性質和應用的一種技術。物質在納米范圍內具有小尺寸效應、表面效應以及體積效應等普通粒子不具有的特性，這使納米技術在許多新型功效的食品、具有特殊功能的保健食品和食品包裝材料得到廣泛應用。目前許多國家和食品生產企業每年投入大量的人力和物力對納米技術進行基礎和應用研究，這也使得納米技術近年來在食品工業的應用突飛猛進。

1 納米技術在食品包裝中的應用

納米粒子表面效應即物質粒徑變小，比表面增大，對促進物質腐敗的氧原子、氧自由基和其他異味分子吸附增大，使包裹在其中的物質保質期增長。這一特性使納米技術在保鮮、抗菌膜及納米級可食性膜的制備方面取得了較快的發展。

具有納米復合高分子材料食品包裝具有低透氧率、低透濕率、阻隔二氧化碳和具有抗菌表面等特性，這能有效阻止食品腐敗變質。美國的安姆科（Amcol）公司研制出了能夠有效吸附啤酒中香氣成分和阻止外界空氣的侵入，使啤酒保質期延長至6個月的啤酒瓶。甘瑾等用添加了納米SiOx的紫膠復合膜用于嶄癱O剩能增加氣體透過性，保持水分和營養成分。馬李一等用添加了納米SiOx涂膜水晶梨，能使水晶梨失重率降低，營養成分流失少。在棗包裝膜中添加納米Ag、納米TiO2等，棗的軟化、失重及褐變均得到顯著抑制。高艷玲等發現添加了納米級ZnO的薄膜，對常見污染菌有明顯的抑制作用，可廣泛用于食品包裝。曹雪玲等發現納米銀膠對牛奶、饅頭和西瓜變壞后產生的微生物有一定的抗菌作用。黃凌燕等發現用納米抗菌材料包裝能有效抑制馬鈴薯呼吸強度，降低失重率，減少營養成分流失、抑制細菌生長。蒙桂娥發現添加了SiOx的殼聚糖可食用膜能使橘子的保鮮期延長到40天。劉賀等研制了一種添加了中性納米SiO2的可食用大豆分離蛋白膜，對豆腐干具有較好的保鮮和抑菌效果。

2 納米技術在食品分析中的應用

近年來，食品安全問題越來越受到關注，快速、靈敏地檢測食品中有毒、有害成分是目前需迫切解決的問題。納米技術在食品品質分析檢測等方面取得了很大的進展，主要體現在納米傳感器的開發與應用方面。盧福廣結合新型納米材料制備了四種高性能的分子印跡化學發光傳感器，實現了對苯丙氨酸樣品高靈敏、高選擇性的檢測。Bhattacharya S研制的納米傳感器可將微生物檢測時間降低至幾小時甚至幾分鐘。汪學英等研制的納米功能化修飾膜能在1h內檢測出牛奶細菌濃度。白麗娟研制的碳納米管和石墨烯電化學適體傳感實現了對多種蛋白同時檢測的高特異性和高靈敏度。韓樂通過構建納米微懸臂梁傳感器，實現了對牛奶中李斯特細菌的特異性檢測。諶志強研制的納米壓電免疫傳感器能在4h內實現對大腸桿菌O157：H7高靈敏度檢測。Kirchhofer等篩選出能調節綠色熒光蛋白（GFP）構象及光譜性質的納米抗體，利用納米抗體增強熒光強度來提高食品檢測的靈敏性，有重要的現實意義。

3 納米技術在保健食品中的應用

納米技術在保健食品的應用主要集中在把營養元素及功能物質微細加工到100nm以內，形成納米級的營養物質或功能性成分。食品中的礦物質和維生素等營養成分納米化后，比表面增大，易缺乏、不易吸收的鈣、鐵、鋅等營養元素與小腸充分接觸而容易被吸收，極大地提高了人體對營養元素的吸收和利用。譚翔文等發現納米鈣是一種良好的鈣源，喂食納米碳酸鈣的大鼠血鈣、肱骨長和重明顯高于喂食傳統鈣。陳鴻武等發現給糖尿病小鼠補充一定量的納米硒，小鼠心肌細胞凋亡率下降。趙成萍等認為納米級維生素能增加與胃腸道細胞的有效接觸面，使納米維生素的吸收率和生物利用率都得到很大提高。王璇制備的番茄紅素納米分散體能提高荷瘤小鼠體內抗氧化能力，直接損傷腫瘤細胞。

采用納米包覆還可以將多種功能性成分結合形成復合型保健食品。維生素C納米脂質體經果膠包覆后，橘子汁的儲存穩定性和生物利用性明顯提高，且具有了明顯的抑菌效果。柴云等采用納米包覆方法將退黑激素包覆于環糊精納米環狀孔中，再與豆粕提取物復配，既可增加退黑激素的化學穩定性，又能結合大豆異黃酮特性，使二者起到互補的積極作用。

4 展望

納米技術的發展大大推動了食品工業的進步，但是我們不能忽視任何事物都具有的兩重性質。因此，我們在研究納米食品加工工藝、營養學特性等方面問題時，有必要對納米食品對人類的潛在性影響問題給予足夠的關注和探討，同時利用與納米技術相關的檢驗檢測技術以及食品包裝技術來實現對食品安全的控制與監控，為人類在食品工業中合理應用納米技術提供科學參考。

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農作物光譜的遙感已經被深入研究，并被證明是現代農業管理的一個重要工具。農業光譜遙感是指在田野上方所得到的光譜圖像，此時的入射電磁輻射通常是指陽光[1]。當陽光照射到作物或土壤表面時，光線會被反射、吸收或透射，這取決于光線的波長和所接觸物體的特性。所接觸物體的物理或化學性質的差異，例如葉子的顏色、質地或形狀，決定了某一特殊波長的光線被反射、吸收或透射的能量多寡。農業中最常用的遙感技術是光譜反射比測量。所測定的光譜反射比（反射能量與入射能量的比值）是波長的函數[2,3]。與波長相關的反射比曲線這一光譜特征隨植物品種和條件不同而有所差異。大多數農業應用項目中所測得的電磁波的波長范圍從可見光（400~700nm）直至近紅外范圍（700~2500nm）之間[1]。研究表明這一范圍內的光譜特征可以為了解作物和土壤的生理學和生物學性質提供豐富和有價值的信息[1,4,5]。已經依據所測定的光譜反射比數據編制了某些特殊植物和農作物的光譜學指數，用于對不同的農業狀況進行研究[1,6]。光譜儀、輻射計和數字照相機可以安裝在不同的平臺上，諸如地面（拖拉機或卡車）、空中（飛機）或太空（衛星）等，以收集各種數據。傳感器平臺移動時可進行小范圍的連續測量，接著進行數據處理并繪制相應圖像[3]。遙感結果的質量可從空間分辨率、光譜分辨率和時間分辨率等方面進行評估[1,3]。空間分辨率是指在圖像中可以辨認的最小區間。空間分辨率與圖像的像素直接相關。光譜分辨率表達了由傳感器所測定的電磁波譜線的數值和寬度。時間分辨率則表明一個傳感器平臺能以怎樣的時間間隔提供該區域的測量數據。農業和農場管理應用所需數據的空間分辨率通常為2~5米，時間分辨率則為1~3天，以及1個像素的地域精度和24小時內的農產品送貨時間，同時需對大氣環境的干擾，諸如灰塵、一氧化碳、二氧化碳和臭氧等進行校正[6]。在上一個十年中，對傳感器分辨率的嚴苛要求極大地推動了農用傳感器研發的進展[6]。空間分辨率在很大程度上取決于傳感器平臺的類型。地面和空中的傳感器平臺可以較容易地滿足田野上方空間分辨率的要求，但成本和勞動力的花費很大。設置在太空的平臺只能提供較低的分辨率，同時易受氣象條件的影響，例如云層的干擾。各類傳感器平臺的優劣在Scotford等的文章中作了概括的評價[1]。光譜遙感技術早在上世紀六十年代初已被用于農業。傳統的光譜傳感器采用一個多光譜成像系統，各個平行的傳感器陣列在電磁波的可見光波段至中紅外波段之間分別測量少量的光譜帶（3~6）[2,7]。近二十年來高光譜成像技術（hyperspectralimaging）的進展促進了光譜分辨率的提高。高光譜成像系統可以測量許多（數百個）極窄的相近光譜帶，波長范圍從可見、近紅外、中紅外直至熱紅外[2,3,7,8]。由高光譜系統可以得到詳盡的高分辨率光譜數據，并可由此得到有關農作物和田地特征的詳盡而精確的信息。高光譜系統產生了海量的數據。如何對數據進行解析有賴于對高光譜傳感器和測定對象性質的深入了解[2,3]。當前，高光譜成像的研究課題包括數據處理機制、數據比對和模型建立等[9,10]。光譜遙感已經被成功地應用于測量農作物營養狀況、農作物病害、水資源缺乏或豐盈、叢生的雜草、昆蟲危害、植物種群、洪水管理和其它田野狀況[1~3,11,12]。食品工業已采用光譜遙感技術來監控食品質量和檢測可能發生的食品污染[13~16]。在食品加工廠中通常采用一種人工光源來照射在傳送帶上輸送的食品，然后用一個傳感器系統來測量所產生的熒光或散射光的反射比。用于食品質量監控的光線波長包括紫外（10~400nm）、可見（400~750nm）和近紅外（750~2500nm）等波段[13]。近來，三維高光譜成像系統已被用于準確測定[17~21]。

2電子鼻

植物和樹木通常都會釋放出揮發性有機物（VOCs），這是它們日常生理過程的副產物。此類特殊的揮發性有機物的產生以及所釋放的數量反映了農作物和農田的情況。濕度、光線、溫度、土壤情況、施肥、昆蟲和植物病害都會影響揮發性物質的釋放。電子鼻在農業中的最常見應用是測定農作物病害、判別昆蟲危害以及監測食品質量。電子鼻通常由氣體傳感器陣列和電子模式識別系統兩部分組成。陣列中的各種傳感器的選擇性可以廣泛或部分交叉覆蓋，模式識別系統中則包含了多變量統計數據處理工具。電子鼻的典型訓練過程是對健康的植物/水果和罹患病害的植物/水果所釋放的揮發性物質的特性進行比較。這一領域的最新進展可參見Sankaran等所撰寫的評論文章[22]。電子鼻在食品工業中的重要應用是在加工和包裝過程中評估水果和蔬菜的新鮮和腐敗程度[23,24]。研究工作表明，揮發性物質的檢測可以指示水果的成熟度以及哪些化合物能促進水果的成熟，如氨[25,26]、乙醇[26]、乙烯[26,27]和反式-2-己烯醛[28]等。電子鼻已用于檢測蘋果儲藏期間芳香物的數量變化[29]，評估采摘后的桃、梨、香蕉[29~31]和油桃[29,31]等水果的質量，以及檢測土豆的腐爛[32]等。不過上述研究都還處于初始階段。傳感器的穩定性、使用壽命、標定、選擇性以及氣體傳感器陣列儀器的標準化等都是制約其商業應用的因素[33]。電子鼻和電位傳感器曾被用來確定安放食草性昆蟲誘捕器的范圍[34~36]。近來，利用電子鼻來測定植物在受到昆蟲襲擊后所釋放出的揮發性物質，以便及早確定昆蟲危害的發生[37~39]。

3電化學傳感器

電化學傳感器在農業領域中的一個重要應用是土壤化學中對諸如pH值或營養成分的直接測量。土壤測試結果對于提高農作物產量和生產質優、味美的食品至關重要。關于土壤傳感器的評述可參見Adamchuk等最近撰寫的文章[40]。用于測量土壤中某些離子活度（H+,K+,NO3-,Na+等）的電化學傳感器有如下兩類：1）離子選擇電極和2）離子選擇性場效應管(ISFET)傳感器。這兩類傳感器也被用于監測植物對離子的攝取。營養成分的攝取速度取決于植物對營養的需求，此種需求與植物的生長速度和植物體的營養狀況有關。多數常量營養元素（如氮、磷、鉀）的吸收過程都很活躍。監測植物體或生長系統的離子濃度可以幫助農民制訂施肥策略和提高產量。離子選擇電極已經可以用于多種不同離子的檢測。它們可用于土壤和作物(如土豆[41,42]和蔬菜)中氮元素的監測，以便進行施肥管理[43,44]。植物或土壤中的離子（例如碘離子、氟離子、氯離子、鈉離子、鉀離子和鎘離子等）可以用離子選擇電極進行測定，以便對植物的新陳代謝、營養以及植物中所存在的重金屬離子的毒物學影響[45~48]等進行研究。隨著離子選擇電極和離子選擇性場效應管的發展，促進了溫室工業中為作物/植物開發特定離子營養液供應系統的努力。某些研究者開發了基于特定離子濃度測量的液體肥料注入系統[49,50]。這些系統能自動進行植物所需營養的補給。

4生物傳感器

近年來，用于化學污染物質以及食源性病原體檢測的生物傳感器的研究工作廣泛展開。食源性疾病對公共衛生是一個迫在眉睫的威脅，每年由此造成的損失近300億美元[51]。現今的細菌檢測方法，例如細菌培養、菌落計數、聚合酶鏈反應（PCR）[52]以及基于抗體的酶聯免疫法（ELISA）[53]等技術所需樣品量較大，隨后還需在實驗室中進行樣品制備以及對試樣進行分析，既費力又費時。大量研究工作集中于開發適用的生物傳感器，用于對目標化學物質和病原體進行快速測定[54~56]，且操作人員無需經過特殊培訓。生物傳感器通常由如下兩部分組成：1）生物分子識別元件（生物探針），它能識別目標病原體并與之反應；2）變換元件，它能對生物探針與目標待分析物的相互作用發生響應并將其轉換成可測定信號。有幾篇新發表的評論文章對近年來生物傳感器研發中的生物探針和變換器探索研究進行了很好的評述[57~60]。目前常用的生物探針主要有核酸(DNA/RNA)、蛋白質、酶、抗體和噬菌體[61~63]。用于生物傳感器的變換部件則主要有以下四類：電化學變換器、光學式變換器、熱學變換器和聲波(AW)器件。生物分子識別元件及其在傳感器界面的恰當固定化決定了生物傳感器的選擇性，生物傳感器的靈敏度則決定于變換器元件。對高性能生物傳感器的需求已經和正在推動著不同種類變換元件的研究開發。在生物傳感器開發過程中，抗體和多肽長期被用作生物識別結構[64,65]。但是無論單克隆抗體和多克隆抗體都有其局限性，例如成本高昂、效果欠佳、易損傷和繁瑣的固定化操作。近年來，纖維狀噬菌體和溶解性噬菌體作為生物分子識別元件引起了許多研究者的注意[66~68]。與抗體相比，纖維狀噬菌體具有明顯長處。噬菌體的結構非常穩定，可以抵抗攝氏80度以上的溫度以及各種化學品（例如酸、堿和有機溶劑）的作用[69]。噬菌體的三維識別表面能夠提供多個鍵合位點，因而對所測定的病原體有很強的鍵合能力。再則，只需花少量費用即可得到大量合用的噬菌體[70]。表1中列出了已經用于測定食源性病原體的多種噬菌體生物傳感器。聲波器件構成了高靈敏度換能器的一個重要類別，并顯示了諸多優異特性，例如高靈敏度、成本低廉、易使用、可遠距離測量、微型化和能用于現場測量等[62,71~74]。近年來，由無定形磁伸縮材料制作的聲波器件已被用于高性能生物傳感器的研發。應用磁伸縮材料開發了兩類聲波器件：1）磁彈性（magnetoelastic,ME）共振器[75~82]；2）磁伸縮微懸臂梁（magnetostrictivemicrocantilevers,MSMC）[83~85]。圖2顯示了磁彈性生物傳感器的操作原理。研究者已經用微機械加工的方法制作了基于噬菌體的獨立式磁彈性生物傳感器，在其中的磁彈性共振器表面覆蓋了用基因工程制得的噬菌體，用來與待測病原體進行特異性鍵合（圖3）[86,87]。ME生物傳感器在交變磁場作用下以特定的共振頻率進行振蕩。當生物傳感器與待測病原體接觸后彼此發生鍵合。這種鍵合作用導致共振器的質量增加，因而使生物傳感器的共振頻率降低。ME生物傳感器是一類無線傳感器，并且不需要附帶電源。ME生物傳感器也是一種價廉和一次性傳感器件，應用微機械加工方法制作一千個傳感器的加工成本小于一美分。ME生物傳感器已成功用于檢測許多種病原體，例如沙門氏桿菌、炭疽芽胞桿菌和大腸桿菌等[77~81,88,89]。最近的研究表明，ME生物傳感器可以對新鮮食品表面的細菌直接進行測定而無需取樣操作（水洗和消化）[90]。用于多種化學戰劑和食品污染物的高靈敏檢測和鑒別的酶基生物傳感器在過去幾十年中發展迅速并被視作有效工具。具有高毒性的有機磷神經毒劑（organophosphateneurotoxins,OPs）已被廣泛地用作農用殺蟲劑和化學戰劑，因而對農產品和食品中的OPs的鑒別性測定尤為重要。用于OPs測定的生物傳感器研發工作中的兩個重要方向是1）對特種酶，例如乙酰膽堿酯酶和丁酰膽堿酯酶（AChE和BChE)的抑制[91~94]；2）應用不同水解酶對OPs進行直接水解[95~99]。